Какова масса сульфата алюминия, которая образуется при реакции 2,7 г алюминия с 100 г 30% раствора серной кислоты

Суть вопроса: Реакции и расчеты в стехиометрии.

Пояснение: Для решения данной задачи необходимо использовать стехиометрические пропорции и молярные массы соответствующих веществ.

Сначала найдем количество вещества алюминия (Al), используя его молярную массу из периодической таблицы. Для этого разделим массу алюминия (2,7 г) на его молярную массу (27 г/моль):

n(Al) = m(Al) / M(Al)
n(Al) = 2,7 г / 27 г/моль = 0,1 моль

Затем определим количество вещества серной кислоты (H2SO4), используя ее концентрацию (30%) и молярную массу (98 г/моль). Для этого вычислим массу серной кислоты (m(H2SO4)) в растворе:

m(H2SO4) = V(раствор) * C(раствор) * M(H2SO4)
m(H2SO4) = 100 г * 0,3 * 0,98 г/моль = 29,4 г

Рассчитаем количество вещества серной кислоты:

n(H2SO4) = m(H2SO4) / M(H2SO4)
n(H2SO4) = 29,4 г / 98 г/моль = 0,3 моль

Согласно сбалансированному уравнению реакции:

2 Al + 3 H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3 H2

Мольное отношение между алюминием и серной кислотой 2:3. Это означает, что каждые 2 моля алюминия соответствуют 3 моля серной кислоты.

Таким образом, мольное отношение между алюминием и сульфатом алюминия (Al2(SO4)3) также будет 2:3.

n(Al2(SO4)3) = (2 / 2) * n(Al) = 1 * 0,1 моль = 0,1 моль

Наконец, найдем массу сульфата алюминия, используя его молярную массу (342 г/моль):

m(Al2(SO4)3) = n(Al2(SO4)3) * M(Al2(SO4)3)
m(Al2(SO4)3) = 0,1 моль * 342 г/моль = 34,2 г

Таким образом, масса сульфата алюминия, образующегося при данной реакции, составит 34,2 г.

Совет: Чтобы успешно решить задачи по стехиометрии, рекомендуется хорошо знать молярные массы элементов и уметь сбалансировать уравнения реакций. Помните, что стехиометрические расчеты основаны на мольных отношениях между реагентами и продуктами реакции.

Закрепляющее упражнение: Какова масса кислорода, образующегося при полном сгорании 10 г метана (CH4)? (Учитывайте мольное отношение между метаном и кислородом в сгорании)